电机车牵引力及其相关技术参数的选择与计算
根据技改工作安排,我矿选择CDXT-5型煤矿防爆特殊型蓄电池式电机车,根据电机车系列型谱油管规定及调试比较,该类型机车粘重5t,机车最大横断面积2㎡,通过最小曲线半径8m,最高速度10km/h,井下铁道坡度3‰,牵引矿车多为1t(或3t)固定式,其容积1.2m³,自重0.6t,载重1t。牵引计算如下:
一、列车组成计算
1、粘着系数f的选择
根据电机车在煤矿中实际使用情况,一般在起动时不撒沙,故f=0.2。
2、各阻力系数的选择
根据已知条件选定各参数
(1)电机车单位运行阻力:
Wo′= 3+{0.3A[(v+12)/100]²}/P
≈3
(2)矿车的单位运行阻力Wo″:查表可知8Kg/t;
(3)列车单位运行阻力:
Wo≈(W′P+ Wo″Q)/(P+Q)
=(3*5+8*38.86)/(5+38.86)
≈8
式中:Q——车辆总重,t;
(4)列车坡道阻力:Wi=±i=3
式中:i——铁道的坡道,i≤3‰(上坡运行取正值,下坡运行取负值)
(5)弯道阻力系数:
Wr=35/√R
=12.37
(6)列车起动时的单位附加阻力:
Wq=0.5 Wo″
=4
(7)惯性力产生的附加运行阻力:
Wa=±a=0.06,a为加速度,m/s;上坡取正值,下坡取负值,a≤0.04~0.06m/s²
3、计算牵引力F
F=1000fP=1000×0.2×5=1000Kg
4、计算列车重量Q
(1)按列车重载在最大坡道规定速度运行,计算列车牵引重量
Q=[Fmax-P(Wo′+Wi+Wr)]/(Wo″+Wi+Wt)
=[1000-5(3+3+12.37)]/(8+3+12.37)
=38.86t
(2)按列车重载在最大坡道上停车起动条件,计算列车牵引重量
Q=[ Fmax-P(Wo′+Wr+Wi+Wq+110a)]/(Wo″+Wr+Wi+Wq+110a)
=[1000-5(3+12.37+3+4+110×0.06]/(8+12.37+3+4+110×0.06)
=25.17t
2种计算表明,第2种方法求得的列车重量较第1种方法求得的列车重量小很多,故我们取25t做为5t电机车的列车总重量。
(3)按列车重载在最大坡道下驰制动条件,验算列车牵引重量。
《煤矿安全规程》对井下电机车运输明确规定:运送货物列车的制动距离不得超过40m,故列车的制动距离应按下式计算:
S=v0t+55v0²/{[119P/(P+Q)]+W0-Wi}
=2.778×6.5+55×2.778²/{[119×5/(5+25)]+8-3}
=35.62<40m
式中:v0——制动初速度,m/s(当v0<10Km/h时,按v0=10Km/h计算)
t——制动空车时间,t≈6.5s
(4)计算牵引矿车数n
N=Q/(G+G0)
=25/(0.6+1)
=15.6
式中:G——矿车自重,t
G0——矿车载重,t
计算结果即1t煤车15辆,1t矸石车10辆
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